История создания телескопа — определение, эволюция

Краткая история создания

Первый в истории телескоп связан с именем всемирно известного ученого и философа эпохи Возрождения Галилео Галилея. Именно ему пришла в голову идея использовать телескоп как прибор для наблюдения за небесными телами. Это сообщение в астрономии стало настоящей сенсацией.

Но не все так просто. Изначально знакомый сегодня инструмент был обычным телескопом, который оптик Джон Липперсгей представил как свое изобретение в Гааге в 1608 году. Мастеру было отказано в выдаче патента, поскольку его изобретение уже не было уникальным в то время. И самое первое схематическое упоминание телескопа с линзами было найдено на рисунках самого Леонардо да Винчи.

В 1609 году Галилей смотрел на небо через улучшенную увеличительную трубку. Большинство считает, что история создания телескопа началась.

Телескоп ученого выглядел как свинцовая трубка. Собирающая линза действовала как объектив устройства, а рассеивающая линза действовала как окуляр. Основным недостатком этой конструкции был очень ограниченный размер поля зрения. Но это не помешало итальянскому физику, просматривая свой прибор, сделать важнейшие открытия в астрономии. Впервые была исследована поверхность Луны, на которой Галилей увидел горы и кратеры, он также продемонстрировал ее сферичность. Кроме того, ученый открыл четыре спутника Юпитера, кольца Сатурна и увидел пятна на Солнце. Появление такой возможности привело ко многим результатам, определившим дальнейшую динамику развития науки.

Первый телескоп был заменен инструментом другого типа. Иоганн Кеплер стал изобретателем. Это произошло при жизни Галилео Галилея, в 1611 году. Поскольку Кеплер был астрономом-теоретиком, он только что придумал новый проект. Новый телескоп построил Кистоф Шайнер, немецкий физик, астроном и механик.

В 1656 году голландский ученый Кристиан Гюйгенс следующим усовершенствовал устройство. Он создал новый окуляр, носящий его имя. Телескоп ученого отличался от ранее существовавших. Длина устройства составляла около семи метров. Мишень размещалась на специальной платформе, которая перемещалась вверх и вниз по дереву. Окуляр размещался отдельно на штативе. Поскольку в конструкции устройства не было трубки, ее стали называть воздушной. Гюйгенс вошел в историю как первооткрыватель спутника Сатурна, продолжил исследования Галилеем колец, увидел полосы на диске Юпитера.

В семидесятых годах семнадцатого века размер телескопа вырос до сорока пяти метров. Новое устройство могло увеличивать объекты еще больше и предлагать более широкий угол обзора.

В восемнадцатом веке телескоп снова претерпел изменения. Величайший создатель классической физики Исаак Ньютон вдохнул новую жизнь в устройство с помощью зеркал. В 1704 году он изготовил первое зеркало телескопа из сплава меди, олова и мышьяка. Зеркало было тридцать миллиметров в диаметре. Это нововведение значительно упростило изучение небесных объектов. Изображение наконец-то стало ясным. Так родился отражатель Ньютона.

Лоран Кассегрен также внес свой вклад в разработку телескопа. Французский оптик предложил двухзеркальную систему. Суть его идеи заключалась в следующем: главное вогнутое зеркало большего диаметра должно было проецировать лучи на вторичное выпуклое зеркало меньшего диаметра. В дальнейшем это позволило устройству стать более компактным.

Телескопы Ньютона и Кассегрена считаются основоположниками новой эры телескопов. Таким образом, к концу 18 века на смену громоздким отражателям пришли практичные и компактные устройства.

В начале 19 века, благодаря работам немецкого физика и оптика Йозефа Фраунгофа, телескоп был преобразован в прецизионный измерительный прибор, оснащенный параллаксной опорой, часовым механизмом и микрометром.

В 1817 году ученый основал первый Институт оптики и наметил научную линию по производству линз телескопов. Линзы выросли до двадцати четырех сантиметров.

Ультрафиолетовые телескопы

При фотографировании фотопленка может подвергаться воздействию ультрафиолетовых лучей. В некоторых частях ультрафиолетового диапазона возможно получение изображений без обработки и передержки. А в некоторых случаях необходимо, чтобы лучи света проходили через специальную структуру — фильтр. Их использование помогает выделить радиацию определенных участков.

Существуют и другие типы телескопов, каждый со своим особым назначением и характеристиками. Это такие модели, как рентгеновские и гамма-телескопы. По своему назначению все существующие модели можно разделить на любительские и профессиональные.

Телескопы ХХ века

Благодаря открытиям прошлых веков и разработкам двадцатого века телескопы вышли на совершенно другой уровень. Они начали предоставлять качественные изображения и точную информацию о космических объектах. Все это сопровождается компьютерным управлением. Вот некоторые из них.

• В 1976 году советским ученым удалось установить на Северном Кавказе телескоп, который получил название БТА — Большой азимутальный телескоп. Имеет зеркало шесть метров и 42 тонны. С помощью устройства было сделано много важных открытий в области взаимодействия и эволюции галактик. В то время это был единственный гигантский телескоп.

Космический телескоп Хаббла — это орбитальная обсерватория со всем необходимым оборудованием для астрономических наблюдений и исследований. Поскольку земная атмосфера ему не мешает, снимки, сделанные им в космосе, имеют высочайшее качество. Он был запущен на орбиту в 1990 году и, как ожидается, будет заменен после 2020 года.

Два самых эффективных сдвоенных телескопа KECK 1 и KECK 2 размером с 8-этажное здание были установлены в 1993–1996 годах на горе потухшего вулкана Мануа Кеа. Его высокое угловое разрешение позволило открывать и изучать экзопланеты.

От Кеплера до Ньютона: как совершенствовали телескоп

Математик, астроном Иоганн Кеплер

Усовершенствование преломляющего телескопа относится к 1610 году, когда немецкий астроном Иоганн Кеплер впервые использовал двояковыпуклые линзы для объектива и окуляра инструмента. Именно на этом принципе сейчас проектируются современные рефракторы, работа которых основана на преломлении световых лучей. Впоследствии мастерам удалось создать более мощные трубы с увеличением предметов до 100 раз. При этом фокусное расстояние телескопа составляло 40 метров. В 1664 году астроном по имени Оз установил рекорд, создав телескоп с трубкой длиной 98 метров.

Английский математик, физик, астроном Исаак Ньютон

Проблема тяжелых и громоздких телескопов была решена Исааком Ньютоном, создателем первых зеркальных инструментов. В их основе лежали вогнутые металлические зеркала. Их работа была основана на отражении (отражении) предметов. Отсюда и название зеркального телескопа: рефлектор.

Первый телескоп-рефлектор Исаака Ньютона

Ньютон построил первый рефлектор в 1672 году, и даже строители телескопов используют его схему по сей день.

Великие русские ученые М. В. Ломоносов и Уильям Гершель построили один из выдающихся зеркальных инструментов, который в XIX веке считался одним из лучших.

Телескопы и их усовершенствование в XVIII-XIX веках

После изобретения ахроматических линз победа рефрактора была абсолютной, оставалось только усовершенствовать линзовые телескопы. Были забыты вогнутые зеркала. Их удалось оживить руками астрономов-любителей.

Уильям Гершель, английский музыкант, который открыл планету Уран в 1781 году. Его открытие изменилось в астрономии с древних времен. Кроме того, Уран был обнаружен с помощью небольшого самодельного рефлектора.

Телескоп У. Гершеля

Успех побудил Herschel начать производство отражателей большего размера.

Гершель лично склеивал медные и оловянные зеркала в своей мастерской. Главное произведение его жизни — большой телескоп с диаметром зеркала 122 см.

Благодаря этому телескопу Гершель открыл шестую и седьмую луны планеты Сатурн.

Другой астроном-любитель, английский помещик лорд Росс, изобрел отражатель с зеркалом диаметром 182 сантиметра. Благодаря телескопу он открыл серию неизвестных спиральных туманностей.

У телескопов Гершеля и Росса было много недостатков. Зеркальные металлические линзы были слишком тяжелыми, отражали лишь часть падающего света и затемняли. Для зеркал требовался новый идеальный материал. Этим материалом оказалось стекло.

В 1856 году французский физик Леон Фуко попытался вставить зеркало из серебряного стекла в отражатель. И опыт удался. Еще в 1990-х годах английский астроном-любитель построил отражатель для фотографических наблюдений со стеклянным зеркалом диаметром 152 сантиметра. Еще один прорыв в телескопической технике был очевиден.

Телескоп Фуко

Этот прорыв произошел не без участия российских ученых. Я ВНУТРИ. Брюс прославился разработкой специальных металлических зеркал для телескопов. Ломоносов и Гершель независимо друг от друга изобрели совершенно новую конструкцию телескопа, в которой главное зеркало наклоняется без вторичного, тем самым уменьшая потери света.

Немецкий оптик Fraunhofer поставил на конвейер производство и качество линз. И сегодня в Тартуской обсерватории стоит телескоп с действующей линзой Фраунгофера. Но и рефракторы немецкого оптика не лишены недостатков: хроматизма.

В конце 19 века астроном-любитель Кроссли обратил свое внимание на алюминиевые зеркала. Он купил вогнутое стеклянное параболическое зеркало диаметром 91 см, которое сразу же было вставлено в телескоп.

Сегодня телескопы с такими большими зеркалами устанавливаются в современных обсерваториях. По мере замедления роста рефрактора развитие телескопа-рефлектора набирало обороты. С 1908 по 1935 год различные обсерватории по всему миру построили более десятка рефлекторов. Самый большой телескоп установлен в обсерватории Маунт Винлссон, его диаметр составляет 256 сантиметров. И этот лимит скоро увеличится вдвое. Гигантский американский отражатель был установлен в Калифорнии, которой уже более двадцати лет.

Время гигантов

В середине 19 века появились первые фотографии, сделанные с помощью телескопов. В 1860 году в мире астрономии произошло важное событие: англичанин Уильям Хаггинс впервые применил спектроскоп с телескопом. Ученый изучил спектры излучения звезд и продемонстрировал различия между галактиками и туманностями.

Если во второй половине XIX века преломляющие телескопы задавали тренд, то зеркальные отражатели стали лидерами в XX веке. И сегодня в большинстве телескопов используются зеркальные конструкции.

Как выбрать прибор для наблюдения за планетами

При выборе техники следует обращать внимание на диаметр трубки — именно апертура (диаметр) определяет все оптические возможности прибора.

Чем он больше, тем больше света пропускает линза, тем больше и лучше конечное изображение и возможность увеличивать объекты.

Обрати внимание на:

— открытие;

— фокусное расстояние;

— линзы или зеркала;

— наличие рефлектора.

Модели для начинающих астрономов:

Наблюдатель неба,

Арсенал-ГСО,

Селестрон.

Первый изобретатель

Телескопические устройства появились в семнадцатом веке. Однако до сих пор ведутся споры о том, кто первым изобрел телескоп: Галилей или Липпершей. Эти разногласия связаны с тем фактом, что оба ученых разрабатывали оптические устройства примерно в одно время.

В 1608 году Липперши разработал для знати очки, позволяющие им видеть далекие объекты вблизи. В то время шли военные переговоры. Военные быстро оценили преимущества разработки и посоветовали Липпершею не передавать авторские права на устройство, а модифицировать его так, чтобы на него можно было смотреть двумя глазами. Ученый согласился.

Новую разработку ученого нельзя было сохранить в секрете — информация о ней публиковалась в местной прессе. Журналисты того времени назвали устройство телескопом. Он использовал две линзы, которые позволяли ему увеличивать предметы и предметы. С 1609 года трубы с тройным увеличением продавались в Париже с прочностью и прочностью. С этого года вся информация о Липпершее исчезает из истории и появляется информация о другом ученом и его новых открытиях.

Катадиоптрики (зеркально-линзовые)

Линзы и зеркала являются строительными блоками линз катадиоптрических телескопов. С таким устройством можно не только получить максимально четкое изображение ближних и далеких небесных тел, но и сделать качественные фотографии увиденного объекта.

Профессионалы:

— небольшие размеры и портативность;

— передавать изображение самого высокого качества из всех существующих телескопов;

— оборудован проемом до 400 мм.

Недостатки:

— дорогие;

— скопление воздуха внутри телескопической трубы.

Эволюция телескопов в России

До XVIII века развитие российской науки нельзя было назвать позитивным процессом. Правитель государства предпочитал нанимать иностранных специалистов, а не выращивать своих. Эта тенденция изменилась с появлением страстного научного адепта Михаила Ломоносова.

В 1762 году Ломоносов создал новую оптическую систему, позволившую увеличить световой поток и снизить производственные затраты за счет отказа от вторичного зеркала. Ученый расположил зеркало таким образом, чтобы лучи, собранные в фокусной точке, выходили из параллельного пучка лучей от объекта, попадающего в главное зеркало. Таким образом отпала необходимость во вторичном зеркале. Ломоносов продемонстрировал свою версию в Академии наук, но изобретение не было опубликовано. Пятьдесят лет спустя Фредерик Гершель создал такое же сооружение, получившее его имя.

Выдающийся русский изобретатель Иван Петрович Кулибин продолжил дело Михаила Ломоносова.

Виды приборов

В зависимости от конструктивных особенностей телескопы бывают нескольких типов. Каждый из них используется для характерного набора исследований:

• Рефракторы или диоптрии. Для сбора света у них есть линза, образованная системой линз. Суть действия — преломление (преломление света). Свет от небесных объектов попадает в линзу, что создает уменьшенное изображение объекта в фокусе линзы. Таким образом, наблюдатель может просматривать изображение через окуляр. Телескопы этого типа обычно используются для фотографических, спектральных, визуальных и других видов исследований.
• Отражатели. Их еще называют зеркальными телескопами. Таким устройством является телескоп, в котором вогнутое зеркало сферической или параболической формы действует как цель. Отражатели используются для наблюдения туманностей и галактик.
• Рефлекторный рефлектор или зеркальная линза. Они отличаются от других типов тем, что в конструкции одновременно есть зеркало и линза. Линза представляет собой зеркало сферической формы. Линзы выполняют функцию устранения всех возможных ошибок. Катадиоптрические телескопы используются для наблюдения за планетами, Луной и объектами в глубоком космосе.

Основные характеристики и устройство инструмента

Основной конструктивной частью прибора является трубка с линзой. Происходит предварительное наведение исследователя на исследуемый организм. Он выглядит как небольшой телескоп и совмещен с основной трубкой.

Прямое наблюдение происходит через окуляр. Увеличение и угол обзора меняются в зависимости от длины фокусировки окуляра. Для коррекции яркости используются светофильтры.

Подставка используется для наведения прибора на желаемый объект, а также для компенсации суточного вращения Земли при длительных наблюдениях. Это вращающаяся стойка для наблюдения за приборами.

Для исследования объектов в зените есть диагональные зеркала.

Как и любой оптический инструмент, телескоп имеет ряд важных особенностей. Основные из них:

• Диаметр объектива в миллиметрах или дюймах. Эта характеристика обеспечивает количество света, получаемого исследуемыми объектами.
• Увеличивать. Характеризует возможности инструмента увеличивать изображение пространственных объектов.
• Разрешение. Определяется как минимальный угол между двумя точками, при котором их можно различить отдельно. Единица измерения — одна угловая секунда или угловая секунда.
• Проницаемая емкость. Указывает величину самых тусклых звезд, которые можно наблюдать с помощью инструмента на совершенно темном небе. Характеристика прямо пропорциональна диаметру.
• Фокусное расстояние. Он характеризуется размером пространства, на котором главное зеркало или линза объектива строят изображение бесконечно удаленного объекта.

Сложная конструкция и управление

Основные особенности:

Увеличивать. Фокусное расстояние окуляра и объекта — это увеличение телескопа. Если фокусное расстояние объектива составляет два метра, а окуляра — пять сантиметров, это устройство будет иметь 40-кратное увеличение. При замене окуляра увеличение будет другим.

Авторизация. Как известно, свет характеризуется преломлением и дифракцией. В идеале любое изображение звезды напоминает диск с несколькими концентрическими кольцами, называемыми дифракционными кольцами. Размер дисков ограничен только возможностями телескопа.

Изобретение первого телескопа рефрактора

Готовый прибор для наблюдения за космическими объектами специально изобрел известный ученый Галилео Галилей в 1609 году. Первый прибор изобретателя имел тройной, второй — 8-кратный, а третий — 32-кратный. В то же время, используя такие несовершенные телескопы, Галилео Галилей сделал много важных открытий, связанных с Космосом. В частности, он сначала рассмотрел:

• горы и кратеры на Луне;
• звезды Млечного Пути;
• солнечные пятна;
• четыре луны Юпитера;
• кольца Сатурна.

Название телескоп получил не сразу. В 1611 году известный греческий математик Иоаннис Димизианос предложил назвать это устройство телескопом.

Так началась эра рефрактора в астрономии, открытого Галилео Галилеем.

Параметры выбора телескопа

Апертура (диаметр объектива)

это главный критерий выбора любого телескопа. Способность зеркала или линзы улавливать свет зависит от апертуры линзы: чем больше эта характеристика, тем больше отраженных лучей попадет в линзу. Благодаря этому вы сможете увидеть качественное изображение и даже запечатлеть плохую видимость более далеких космических объектов.

Выбирая вакансию, исходя из ваших целей, позвольте себе руководствоваться следующими цифрами:

Телескопа диаметром до 150 мм достаточно, чтобы увидеть четкие детали изображения ближайших планет или спутников. Для городских условий этот показатель можно уменьшить до 70-90 мм.

Аппарат с апертурой более 200 мм сможет рассматривать более далекие небесные объекты.

Если вы хотите увидеть ближние и далекие небесные тела за пределами города, вы можете попробовать больший размер оптических линз — до 400 мм.

Фокусное расстояние

Расстояние от небесных тел до точки в окуляре называется фокусным расстоянием. Здесь все лучи света образуют луч единого свечения. Этот показатель определяет степень увеличения и четкости видимого изображения: чем он выше, тем лучше мы будем видеть интересующее нас небесное тело. Чем выше фокус, тем длиннее сам телескоп, поэтому такие размеры могут сказаться на компактности его хранения и транспортировки.

Кратность увеличения

Этот показатель можно определить, разделив фокусное расстояние на характеристику вашего окуляра. Таким образом, если диаметр телескопа составляет 800 мм, а в окуляре он равен 16, можно достичь оптического увеличения в 50 раз.

Сегодня производители оптических инструментов делают телескопы, оснащенные компьютеризированными системами, благодаря которым можно наблюдать любой небесный объект, нажав пару кнопок. Системы, получившие название «go-to», полностью изменили представление о любительском наблюдении.

В переносной пульт интегрирован специализированный компьютер, оснащенный кнопками и дисплеями (текст, графика). В памяти компьютера есть база с координатами небесных тел. Пользователь телескопа, выбирая нужный объект из каталога, набирает его название и указывает числовое обозначение.

Система способна быстро рассчитывать положение светил, движущихся по небу, и моделировать звездное небо с учетом положения и времени наблюдателя. После сбора всех данных система отправляет команды на двигатели телескопа, которые вращают трубки аппарата в нужном направлении. Но необходимы подготовительные работы в виде правильного монтажа оборудования.

«Выстрел» обычно делается с использованием двух (трех, четырех) опорных звезд. Когда пользователь вводит местоположение, время и дату, телескоп мгновенно нацелится на желаемую звезду, но возможны ошибки. Поэтому компьютер телескопа направляет трубку на яркую звезду над горизонтом. С помощью кнопок управления поместите звезду в центр поля зрения окуляра.

После поворота телескопа на другую опорную звезду процедуру необходимо повторить. Только после этого прибор сможет точно прицелиться в выбранный объект. Следует отметить, что телескопы последнего поколения уже могут выполнять привязку автономно с помощью встроенного приемника: — GPS; — Компас; — Камера.

Мы можем порекомендовать оптические устройства от Levenhuk, SkyMatic 105 (135) GTA. Ими управляет система SynScan AZ (данные по 43 000 объектов). Телескопами можно управлять с помощью ПК или GPS-модуля. Они подходят для исследования слабых объектов.

Но для наблюдения за небесными телами в глубоком космосе рекомендуется использовать отражатели Messier NT-150S (203), предлагаемые Bresser. Трубки телескопа смонтированы на экваториальной монтировке (она жесткая), система снабжена контроллером самонаведения (Autostar 497). Этот контроллер состоит из базы данных, содержащей информацию о 30 тысячах небесных объектов. Телескопы можно подключить к ПК.

Новый принцип

Развитие космической оптики застопорилось, но не могло продолжаться так долго. Кто изобрел принципиально новый телескоп? Это был один из величайших ученых всех времен: Исаак Ньютон. Вместо фокусирующей линзы использовалось вогнутое зеркало, что позволяло устранить искажения цвета. Рефракционные телескопы ушли в прошлое, по праву уступив место рефлекторным телескопам.

Открытие телескопа-рефлектора потрясло астрономическую науку. Зеркало, использованное в изобретении, должно было быть изготовлено самим Ньютоном. Для его изготовления использовался сплав олова, меди и мышьяка. Первая действующая модель продолжает сохраняться, до сегодняшнего дня ее убежищем стал Лондонский астрономический музей. Но возникла небольшая проблема. Те, кто изобрел телескоп, долгое время не могли создать зеркало идеальной формы.

Возвращение к основам

Прожекторы не смогли окончательно победить. Рефракторы триумфально вернулись на подиум с изобретением двух новых видов стекла: корона — зажигалка и кремень — тяжелая. Эта комбинация пришла на помощь тому, кто изобрел телескоп без ахроматических ошибок. Оказалось, что это был талантливый ученый Дж. Доллонд, в честь которого был назван новый тип линз — долларовые.

В 19 веке рефракторный телескоп пережил второе рождение. С развитием технического мышления стало возможным производить линзы идеальной формы и еще больших размеров. В 1824 году диаметр линзы составлял 24 см, в 1966 году она выросла в два сечения, а в 1885 году она была уже 76 см. Условно говоря, диаметр линзы увеличивался примерно на 1 см в год. Зеркальные устройства были почти забыты, а линзовые устройства теперь росли не в длину, а в сторону увеличения диаметра. Это позволило улучшить угол обзора и одновременно увеличить изображение.

Галилей — знаток оптики и математики

Рисунок 4. Итальянский физик, астроном, математик Галилео Галилей

Итальянец Галилео Галилей, превосходный математик, умел применять на практике известные тогда законы оптики. Ему удалось сделать то, что не смогли сделать его голландские предшественники, а именно: усовершенствовать телескоп, чтобы его можно было использовать для серьезных наблюдений за небесными объектами. Конечно, даже первый телескоп Галилея был далек от совершенства. Это дало небольшой толчок и картина получилась размытой, но к тому времени это стало серьезным прорывом в науке.

Рис. 5. Первый телескоп Галилея

Телескоп Галилея, сделанный в 1609 году, представлял собой конструкцию, состоящую из нескольких линз, заключенных в свинцовую трубку. Традиционно считается, что именно Галилей первым послал в небо телескоп, пригодный для астрономических исследований. Галилей был невероятно удивлен и обрадован, обнаружив горы и кратеры на Луне и в созвездии Плеяд — большом количестве звезд, ранее неизвестных астрономам.

Галилей был первым, кому посчастливилось наблюдать «спутники Юпитера» (его спутники). Изучив Венеру, ученый обнаружил, что она очень похожа на Землю и не является звездой, как считалось ранее.

интересно, что сам Галилей не использовал слово «телескоп» в своем словаре. Он назвал телескоп «окуляр». Слово «телескоп» впервые применил к инструменту коллега и современник Галилея, итальянский астроном и математик Демезиани. В переводе с греческого «телескоп» означает «смотреть вдаль».

Роль любительской астрономии в нашей жизни

Теперь, когда человечество запускает в небо космические телескопы (такие как, например, Хаббл или Кеплер), небольшие любительские телескопы некоторым могут показаться устаревшими. На самом деле это не так. Именно любительская астрономия из века в век вдохновляла людей на первые шаги в изучении звездного неба и стала отправной точкой для многих полезных открытий, результатами которых человечество пользуется сегодня.

Инфракрасные модели

Ярким примером инфракрасного телескопа является аппарат Хаббла, хотя он в то же время может быть оптическим. Во многом конструкция инфракрасных телескопов аналогична конструкции моделей оптических зеркал. Тепловые лучи отражаются обычной телескопической линзой и фокусируются в точке, где расположен теплосчетчик. Образующиеся тепловые лучи проходят через тепловые фильтры. Только тогда происходит фотография.

Разработки XX века кратко

Современные устройства существенно отличаются от своих предшественников. Благодаря опыту прошлых веков и достижениям настоящего времени они позволили добиться значительного прогресса в изучении космических объектов.

Один из амбициозных проектов можно отнести к установленному в 1976 году на Северном Кавказе телескопу БТА (Большой азимутальный телескоп) высотой 42 м и массой 850 тонн, разрешение которого в 2000 раз выше, чем у человека глаз. Гигантское устройство позволило сделать важные открытия, такие как открытие галактики голубого карлика с содержанием кислорода в пятьдесят раз ниже, чем у нас, определение масс порядка полутора тысяч галактик, открытие более пятисот галактик новые галактики с активными ядрами и многое другое.

Другой пример инновационных проектов — Автоматическая орбитальная обсерватория Хаббла, запущенная в апреле 1990 года.

С помощью телескопа Хаббл человечество получило самую важную информацию. Зарегистрировано столкновение кометы Шумейкера-Леви с Юпитером; получены изображения необычного галактического объекта в созвездии Льва с уникальной структурой, впоследствии названного шерстяным; запечатлели ультрафиолетовые сияния на Сатурне и Юпитере; планеты открываются за пределами солнечной системы; нашли доказательства образования планет у многих звезд в нашей галактике; обнаружил необычную черную дыру в созвездии Девы, размер которой разрушает все стереотипы о представлении этих космических тел. И это далеко не полный список необычных открытий.

История развития рефрактора и рефлектора

В конце 18 века был разработан телескоп совершенно другого типа. Кассегрен из Франции предложил использовать два вместо одного зеркала. Но воплотить свою идею в жизнь ему не удалось, так как в то время не было возможности сделать необходимые зеркала. Его изобретение было реализовано в наше время в мощном телескопе Хаббл. Он содержит зеркала, которые работают по принципу, описанному Кассегреном.

К сожалению, отражатели оказались дорогими, к тому же основные элементы — металлические зеркала — со временем потеряли яркость и потускнели. Поэтому рефракторный телескоп продолжал совершенствоваться. В 1758 году были изобретены два совершенно новых типа зеркал: корона и кремень. Их успешно применил Дж. Доллонд в своем телескопе с двухлинзовой системой. Позже это устройство было названо долларом. Успех рефрактора был однозначным!

Но и любители не забыли прожекторы. Так, английский музыкант Уильям Гершель собрал свой телескоп-рефлектор и в 1781 году сделал удивительное открытие: в космосе он обнаружил новую планету — Уран, которая всех удивила. Этот успех побудил астронома-любителя усовершенствовать телескоп и сделать его больше. Он создал самый большой на то время рефлектор с диаметром зеркала 122 см, в результате было обнаружено еще 2 спутника Сатурна.

За Гершелем последовал англичанин лорд Росс, который установил отражатель с диаметром зеркала 182 см и сразу же обнаружил ранее неизвестные спиральные туманности. Но даже эти телескопы были несовершенными: тяжелые, с небольшими отражениями света, и зеркала внутри них быстро темнели.

Только в 1856 году французский физик Леон Фуко применил зеркало из посеребренного стекла. Этот опыт оказался успешным.

Не остались в стороне и российские ученые, принявшие участие в новых изобретениях: Я.В. Брюс разработал металлические зеркала, М. В. Ломоносов (а также Гершель) работал над новой конструкцией, которая позволила бы уменьшить потери света.

Лишь в конце 19 века начали производить линзы со стеклянной поверхностью, обработанной серебром. Эти линзы отражали до 95% светового потока, что стало настоящим прорывом в области создания телескопов.

Л. Фуко создал отражатель, используя параболическое зеркало, которое в то время было всего 91 см.

В двадцатом веке телескопы с огромными зеркалами не были редкостью. Например, в обсерватории Маунт-Вильсон установлен инструмент диаметром 256 см, а в Калифорнии — гигантский отражатель с двойным диаметром.

Тернистый путь

В каком году был изобретен телескоп, до сих пор остается спорным. В 1609 году голландский ученый Ханс Липперсгей представил патентному ведомству свое увеличительное изобретение. Он назвал это телескопом. Но патент был отклонен из-за чрезмерной простоты, хотя сам телескоп прочно зарекомендовал себя. Особую популярность он приобрел у моряков, но оказался слабоват для астрономических нужд. Шаг вперед уже сделан.

В том же году телескоп попал в руки Томаса Харио, изобретение пришлось ему по душе, но потребовалась значительная доработка исходного образца. Благодаря его работе астрономы впервые смогли увидеть, что у Луны есть собственный рельеф.

XVII век в истории наблюдений за звездами

Время и развитие науки позволили создать более мощные телескопы, которые позволили увидеть гораздо больше. Астрономы начали использовать линзы с длинным фокусным расстоянием. Сами телескопы превратились в большие неподъемные трубы и, конечно же, пользоваться ими было неудобно. Так для них были изобретены штативы.

В 1641 году Ян Гевелий построил свою первую обсерваторию. У рефракторных телескопов того времени был один существенный недостаток — хроматическая аберрация. Чтобы избавиться от него, Гевелий построил огромные телескопы, самый большой из которых имел длину 45 метров.

Телескоп Яна Гевелия

Это был «воздушный телескоп» без трубки и без жесткого соединения между линзой и окуляром. Телескоп был подвешен к шесту системой тросов и шкивов. Для работы с такими телескопами использовались специальные бригады моряков-пенсионеров, знакомых с обслуживанием такелажа.

Постепенно телескопы совершенствовались и совершенствовались. Однако его максимальный диаметр не превышал нескольких сантиметров — изготавливать большие объективы было невозможно. В 1656 году Кристиан Гюйенс сделал телескоп, увеличивавший наблюдаемые объекты в 100 раз, его размер превышал 7 метров, а проем был около 150 мм.

Этот телескоп уже находится на уровне сегодняшних любительских телескопов для начинающих. К 1670 году уже был построен 45-метровый телескоп, который увеличивал объекты и предлагал более широкий угол обзора.

Рефрактор Галилея (1609г)

Несмотря на то, что телескоп был изобретен другим человеком, Галилео Галилей усовершенствовал его, значительно увеличив его возможности. Более того, Галилей первым понял, что телескоп можно использовать не только для визуального приближения далеких объектов на Земле, но и для изучения неба.
На снимке Галилей показывает один из своих телескопов правителям Венеции в августе 1609 года. В последующие годы Галилей сделал ряд важных наблюдений, включая открытие четырех больших спутников Юпитера.

Прорыв

1720 год стал знаменательной датой для всей астрономической науки. Именно в этом году оптикам удалось создать зеркальное зеркало диаметром 15 см. Кстати, зеркало Ньютона было всего 4 см в диаметре. Это был настоящий прорыв, проникнуть в тайны Вселенной стало намного проще. Миниатюрные телескопы были всего 2 метра в длину по сравнению с 40-метровыми гигантами. Космические наблюдения стали доступны более широкому кругу людей.

Компактные и удобные телескопы давно могли бы войти в моду, если бы не одно «но». Металлический сплав быстро почернел и потерял свои отражающие свойства. Вскоре конструкция зеркала была улучшена и приобрела новые особенности.

Гринвичская обсерватория

Гринвичская королевская обсерватория является ведущей британской астрономической организацией с 1675 года. Она была организована королем Карлом II для навигации и связанных с ней исследований и расположена в Гринвиче, пригороде Лондона. В то время Англия была крупнейшей морской державой, которой требовались самые точные инструменты для определения местоположения корабля, навигации на море, картографии и т.д. Стандартное время рассчитывается по всему миру.

Здесь, в Гринвичской обсерватории в 1676 году, первый королевский астроном Джон Флемстид начал наблюдения за звездами и луной. В конце 19 века Гринвичская обсерватория имела отражатель 76 см, рефракторы 71 см, 66 см и 33 см и множество вспомогательных инструментов. В 1953 году часть обсерватории была перенесена на 70 км к юго-западу в позднесредневековый замок Херстмонсо.

Два зеркала

Следующее усовершенствование телескопа принадлежит французу Кассегрену. Ему пришла в голову идея использовать 2 стеклянных зеркала вместо одного зеркала из металлического сплава. Его чертежи оказались рабочими, но его самого убедить не удалось, техническое оснащение не позволяло осуществить его мечту.

Телескопы Ньютона и Кассегрена уже можно считать первыми современными моделями. На их основе сейчас продолжается развитие конструкции телескопов. Современный космический телескоп Хаббл построен по принципу Кассегрена, который уже принес человечеству много информации.